DE102014114328A1

DE102014114328A1 - Motor vehicle camera device with histogram spread

Info

Publication number: DE102014114328A1
Application number: DE102014114328.0A
Authority: DE
Inventors: Mark Patrick Griffin
Original assignee: Connaught Electronics Ltd
Current assignee: Connaught Electronics Ltd
Priority date: 2014-10-02
Filing date: 2014-10-02
Publication date: 2016-04-07
Also published as: JP6411644B2; JP2017533505A; WO2016050954A1; KR101822344B1; CN107079108B; CN107079108A; KR20170047384A; US10769762B2; EP3202134A1; US20170243337A1

Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren zum Betreiben einer Kameravorrichtung (4) für ein Kraftfahrzeug (3). Ein Bildsensor (5) der Kameravorrichtung (4) stellt ein Rohbild (R) von einer Umgebung (8) der Kameravorrichtung (4) bereit. Eine Bildverarbeitungseinrichtung (6) erzeugt ein Ausgangsbild (I) aus dem Rohbild (R) mittels einer Spreizungsfunktion (13) einer Histogramm-Spreizung (12). Die Spreizungsfunktion (13) erzeugt aus einem jeweiligen Eingangspixelwert (Li) jedes Bildpunkts des Rohbildes (R) jeweils einen Ausgangspixelwert (Lo) eines korrespondierenden Bildpunkts des Ausgangsbildes (I). Aufgabe der Erfindung ist es, die Histogramm-Spreizung (12) an die Aufnahmesituation anzupassen. Es wird zumindest ein von einer Helligkeit (B1, B2) der Umgebung (8) abhängiger Parameterwert (S, G) der Kameravorrichtung (4) erfasst und in Abhängigkeit von dem zumindest einen erfassten Parameterwert (S, G) bei der Spreizungsfunktion (13) ein Grenzwert (L) für die Ausgangspixelwerte (Lo) eingestellt.The invention relates to a method for operating a camera device (4) for a motor vehicle (3). An image sensor (5) of the camera apparatus (4) provides a raw image (R) from an environment (8) of the camera apparatus (4). An image processing device (6) generates an output image (I) from the raw image (R) by means of a spreading function (13) of a histogram spread (12). The spreading function (13) generates from each input pixel value (Li) of each pixel of the raw image (R) each an output pixel value (Lo) of a corresponding pixel of the output image (I). The object of the invention is to adapt the histogram spread (12) to the recording situation. At least one parameter value (S, G) of the camera device (4) which is dependent on a brightness (B1, B2) of the environment (8) is detected and dependent on the at least one detected parameter value (S, G) in the spreading function (13). a limit value (L) for the output pixel values (Lo) is set.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Kameravorrichtung für ein Kraftfahrzeug. Durch einen Bildsensor der Kameravorrichtung wird ein Rohbild von einer Umgebung der Kameravorrichtung bereitgestellt. Durch eine Bildverarbeitungseinrichtung wird aus dem Rohbild ein Ausgangsbild auf Grundlage einer Histogramm-Spreizung erzeugt. Zu der Erfindung gehören auch eine Kameravorrichtung zum Durchführen des Verfahrens sowie ein Kraftfahrzeug mit der Kameravorrichtung. The invention relates to a method for operating a camera device for a motor vehicle. An image sensor of the camera apparatus provides a raw image from an environment of the camera apparatus. By an image processing device, an output image based on a histogram spread is generated from the raw image. The invention also includes a camera device for carrying out the method and a motor vehicle with the camera device.

Beim Erzeugen eines Rohbildes mittels eines Bildsensors kann dieses Rohbild einen unerwünscht geringen Dynamikumfang aufweisen. Weist das Rohbild beispielsweise Bildpunkte auf, deren Pixelwerte jeweils durch 8 Bit pro Farbwert oder 8 Bit für den Luminanzwert oder Helligkeitswert repräsentiert ist, so kann theoretisch jeder Bildpunkt für jede Farbe oder für die Helligkeit insgesamt 256 unterschiedliche Werte aufweisen, beispielsweise Pixelwerte von 0 bis 255. In einem Rohbild des Bildsensors gibt es entsprechend einen dunkelsten Bildpunkt, dessen Pixelwert am kleinsten ist und einen hellsten Bildpunkt, dessen Pixelwert am größten ist. Das durch den dunkelsten Bildpunkt und den hellsten Bildpunkt begrenzte Werteintervall stellt den Dynamikumfang des Rohbildes dar. Weist beispielsweise der dunkelste Bildpunkt einen Helligkeitswert von 30 auf und der hellste Bildpunkt einen Helligkeitswert von 120, so weist das Rohbild eine Dynamik von 30 bis 120 auf. Dies ist geringer als der maximal mögliche Dynamikumfang, der sich von 0 bis 255 (bei 8-Bit-Pixelwerten) erstreckt. When generating a raw image by means of an image sensor, this raw image may have an undesirably small dynamic range. If, for example, the raw image has pixels whose pixel values are each represented by 8 bits per color value or 8 bits for the luminance value or brightness value, theoretically each pixel may have 256 different values for each color or brightness, for example pixel values from 0 to 255 Accordingly, in a raw image of the image sensor, there is a darkest pixel whose pixel value is the smallest and a brightest pixel whose pixel value is the largest. The value interval limited by the darkest pixel and the brightest pixel represents the dynamic range of the raw image. For example, if the darkest pixel has a brightness value of 30 and the brightest pixel has a brightness value of 120, the raw image has a dynamic range of 30 to 120. This is less than the maximum possible dynamic range, which ranges from 0 to 255 (for 8-bit pixel values).

Um den Dynamikumfang zu verbessern, ist die Histogramm-Spreizung bekannt, die mittels einer Spreizungsfunktion aus einem jeweiligen Eingangspixelwert jedes Bildpunkts des Rohbilds jeweils einen Ausgangspixelwert eines korrespondierenden Bildpunkts eines Ausgangsbildes ermittelt. Es kann dann das Ausgangsbild anstelle des Rohbildes weiter verwendet wird. Im Stand der Technik ist bekannt, die Spreizungsfunktion derart auszulegen, dass der dunkelste Bildpunkt, in dem Beispiel der Wert 30, auf den Wert 0 abgebildet wird. Der hellste Bildpunkt, in dem Beispiel der Wert 120, wird auf den maximal möglichen Pixelwert abgebildet, also beispielsweise 255. Zwischen dem dunkelsten Bildpunkt und dem hellsten Bildpunkt wird dann durch die Spreizungsfunktion interpoliert, beispielsweise durch eine lineare Interpolation oder eine sogenannte S-Kurve. Durch die Histogramm-Spreizung verbessert sich der Bildkontrast im Ausgangsbild im Vergleich zum Rohbild. In order to improve the dynamic range, the histogram spreading is known which determines by means of a spreading function from a respective input pixel value of each pixel of the raw image in each case an output pixel value of a corresponding pixel of an output image. The output image can then be used instead of the raw image. It is known in the prior art to design the spreading function in such a way that the darkest pixel, in the example the value 30, is mapped to the value 0. The brightest pixel, in the example the value 120, is mapped to the maximum possible pixel value, thus for example 255. Between the darkest pixel and the brightest pixel is then interpolated by the spreading function, for example by a linear interpolation or a so-called S-curve. The histogram spread improves the image contrast in the output image compared to the raw image.

Bei der Verwendung einer Kameravorrichtung für ein Kraftfahrzeug ist der Bildkontrast nicht in allen Situationen entscheidend. Man hat Situationen beobachtet, in welchen durch die Verbesserung des Bildkontrastes mittels Histogramm-Spreizung die Erkennbarkeit von Bildregionen verschlechtert wurde. Dies hat zur Folge, dass ein Fahrer eines Kraftfahrzeugs die Kameravorrichtung nicht mehr als Unterstützung nutzen kann, um beispielsweise das Kraftfahrzeug einzuparken. Insbesondere hat man festgestellt, dass bei besonders geringem Umgebungslicht, wenn also die Helligkeit der Umgebung des Kraftfahrzeugs unter einem vorbestimmten Schwellwert liegt, durch die Histogramm-Spreizung Bildbereiche im Rohbild, die bereits verhältnismäßig dunkel sind, durch die Histogramm-Spreizung weiter abgedunkelt werden. Dann kann der Fahrer im Ausgangsbild keine Bilddetails mehr erkennen. When using a camera device for a motor vehicle, the image contrast is not critical in all situations. It has been observed situations in which the visibility of image regions has been deteriorated by the improvement of the image contrast by means of histogram spreading. This has the consequence that a driver of a motor vehicle can no longer use the camera device as support, for example, to park the motor vehicle. In particular, it has been found that in particularly low ambient light, so if the brightness of the environment of the motor vehicle is below a predetermined threshold, image areas in the raw image, which are already relatively dark, are further darkened by the histogram spread by the histogram spread. Then the driver can no longer recognize image details in the source image.

Aktuelle Sichtsysteme können eine Histogramm-Spreizung an einem Bild als einfache Aktivierungs /Deaktivierungsfunktion ermöglichen. Current vision systems may allow histogram spreading on an image as a simple activation / deactivation function.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Kameravorrichtung die Histogramm-Spreizung an die Aufnahmesituation anzupassen. The invention has for its object to adjust the histogram spread in a camera device to the recording situation.

Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich durch die Merkmale der abhängigen Patentansprüche. The object is solved by the subject matters of the independent claims. Advantageous developments of the invention will become apparent from the features of the dependent claims.

Erfindungsgemäß wird bereitgestellt ein Verfahren zum Betreiben einer Kameravorrichtung für ein Kraftfahrzeug. Durch einen Bildsensor der Kameravorrichtung, beispielsweise einen Schwarz-Weiß-Bildsensor oder einen Farbbildsensor oder einen Infrarotbildsensor, wird ein Rohbild von der Umgebung der Kameravorrichtung bereitgestellt. Das Rohbild kann beispielsweise einen fahrzeugexternen oder einen fahrzeuginternen Umgebungsbereich darstellen. Der Bildsensor kann auch ein Videobildsensor sein, der eine Sequenz von Rohbildern erzeugt. Das Verfahren kann hierbei einzeln für jedes Rohbild durchgeführt werden. Das Rohbild kann beispielsweise eine Größe von X × Y Bildpunkten aufweisen, wobei X und Y jeweils beispielsweise in einem Bereich von 40 bis 600 liegen können. According to the invention, a method is provided for operating a camera device for a motor vehicle. An image sensor of the camera device, for example a black-and-white image sensor or a color image sensor or an infrared image sensor, provides a raw image from the surroundings of the camera device. The raw image can represent, for example, a vehicle-external or an in-vehicle surrounding area. The image sensor may also be a video image sensor that generates a sequence of raw images. The method can be carried out individually for each raw image. For example, the raw image may have a size of X × Y pixels, where X and Y may each be in a range of 40 to 600, for example.

Aus dem Rohbild wird ein Ausgangsbild durch eine Bildverarbeitungseinrichtung erzeugt. Bei der Bildverarbeitungseinrichtung kann es sich beispielsweise um ein Steuergerät oder eine in einem Kameragehäuse integrierte Schaltung handeln. Die Bildverarbeitungseinrichtung kann beispielsweise einen DSP (Digital Signal Processor) oder einen Mikrocontroller aufweisen. Die Bildverarbeitungseinrichtung ermittelt aus einem jeweiligen Eingangspixelwert jedes Bildpunkts des Rohbilds jeweils einen Ausgangspixelwert eines korrespondierenden Bildpunkts des Ausgangsbildes. Korrespondierend meint hier, dass der Bildpunkt die gleichen Bildkoordinaten oder Pixelkoordinaten aufweise kann. Die Bildverarbeitungseinrichtung verwendet eine Streckfunktion oder Spreizungsfunktion einer Histogramm-Streckung oder Histogramm-Spreizung. Wie bereits beschrieben, kann es sich bei der Spreizungsfunktion beispielsweise um eine lineare oder gerade Spreizungsfunktion oder eine S-Kurvenfunktion handeln. From the raw image, an output image is generated by an image processing device. The image processing device can be, for example, a control device or a circuit integrated in a camera housing. The image processing device can have, for example, a DSP (Digital Signal Processor) or a microcontroller. The image processing device determines a respective output pixel value of a corresponding pixel of the output image from a respective input pixel value of each pixel of the raw image. Corresponding here means that the pixel can have the same image coordinates or pixel coordinates. The image processing device uses a Stretch function or spreading function of a histogram stretch or histogram spread. As already described, the spreading function may be, for example, a linear or even spreading function or an S-curve function.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zumindest ein von einer Helligkeit der Umgebung abhängiger Parameterwert der Kameravorrichtung erfasst. Der zumindest eine Parameterwert korreliert also mit einer Helligkeit der Umgebung. In Abhängigkeit von dem zumindest einen erfassten Parameterwert wird bei der Spreizungsfunktion zumindset ein Grenzwert für die Ausgangspixelwerte eingestellt. Es kann also beispielsweise ein Höchstwert und/oder ein Mindestwert eingestellt werden. Mit anderen Worten weist das Ausgangsbild Bildpunkte auf, bei denen der dunkelste Bildpunkt und/oder der hellste Bildpunkt jeweils durch einen Grenzwert nach unten im Falle des dunkelsten Bildpunkts oder nach oben im Falle des hellsten Bildpunkts durch den jeweiligen Grenzwert begrenzt ist. In the method according to the invention, at least one parameter value of the camera device which is dependent on a brightness of the environment is recorded. The at least one parameter value thus correlates with a brightness of the environment. Depending on the at least one detected parameter value, a limit value for the output pixel values is set for the spreading function at least indirectly. Thus, for example, a maximum value and / or a minimum value can be set. In other words, the output image has pixels in which the darkest pixel and / or the brightest pixel is bounded by a respective limit value downwards in the case of the darkest pixel or upwards in the case of the brightest pixel by the respective limit value.

Zu der Erfindung gehört auch eine Kameravorrichtung für ein Kraftfahrzeug, die zum Durchführen einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgelegt ist. Hierzu weist die Kameravorrichtung einen Bildsensor zum Bereitstellen eines Rohbilds auf, das eine Umgebung der Kameravorrichtung darstellt oder abbildet. Des Weiteren weist die Kameravorrichtung eine Bildverarbeitungseinrichtung zum Erzeugen eines Ausgangsbildes aus dem Rohbild auf, wobei das Ausgangsbild auf der Grundlage einer Histogramm-Spreizung erzeugt wird. Hierbei führt die Kameravorrichtung eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durch. The invention also includes a camera device for a motor vehicle, which is designed to carry out an embodiment of the method according to the invention. For this purpose, the camera device has an image sensor for providing a raw image which represents or images an environment of the camera device. Furthermore, the camera device has an image processing device for generating an output image from the raw image, the output image being generated on the basis of a histogram spread. In this case, the camera device carries out an embodiment of the method according to the invention.

Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass anhand des zumindest einen Parameterwerts, der von der Helligkeit der Umgebung abhängig ist, signalisiert wird, ob die Aufnahmesituation, in welcher das Rohbild erzeugt worden ist, lichtarm oder lichtstark ist. Entsprechend kann dann die Histogramm-Spreizung mittels des Grenzwerts angepasst werden, sodass sich folgende Situationen ergeben. Ist ein Helligkeitswert der Helligkeit der Umgebung kleiner als ein vorbestimmter Mindestwert, so wird durch einen Grenzwert größer als Null insbesondere verhindert, dass Bildregionen, die bereits im Rohbild sehr dunkel sind, im Ausgangsbild noch dunkler erscheinen. Genauso kann durch einen entsprechenden Grenzwert kleiner als der Maximalwert verhindert werden, dass helle Bildregionen des Robbildes im Ausgangsbild noch heller und damit überbelichtet erscheinen und hierdurch Details schwer erkennbar sind. The advantage of the invention is that, based on the at least one parameter value, which is dependent on the brightness of the environment, it is signaled whether the shooting situation in which the raw image has been generated is low in light or high in light. Accordingly, the histogram spread can then be adjusted by means of the limit value, resulting in the following situations. If a brightness value of the brightness of the environment is smaller than a predetermined minimum value, a limit value greater than zero prevents in particular that image regions which are already very dark in the raw image appear even darker in the output image. In the same way, it can be prevented by a corresponding limit value smaller than the maximum value that light image regions of the image in the output image appear even brighter and thus overexposed and as a result details are difficult to recognize.

In einer Ausführungsform der Erfindung wird der Grenzwert der Spreizungsfunktion derart eingestellt, dass ein Histogramm der Pixelwerte des Ausgangsbildes einen Dynamikumfang aufweist, der kleiner als der maximal mögliche Dynamikumfang der Pixelwerte ist. Hierdurch wird die Maximierung des Bildkontrastes vermieden, die in der eingangs beschriebenen Weise in einigen Belichtungssituationen nachteilig sein kann. In one embodiment of the invention, the threshold value of the spreading function is set such that a histogram of the pixel values of the output image has a dynamic range that is smaller than the maximum possible dynamic range of the pixel values. As a result, the maximization of the image contrast is avoided, which may be disadvantageous in the manner described in the beginning in some exposure situations.

In einer Ausführungsform der Erfindung wird der Grenzwert unabhängig von einem Histogramm der Eingangspixelwerte des Rohbildes eingestellt. Mit anderen Worten hat der Dynamikumfang des Rohbildes keinen Einfluss auf den Grenzwert. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise eine Mindesthelligkeit der Bildpunkte des Ausgangsbildes sichergestellt. In one embodiment of the invention, the threshold is set independently of a histogram of the input pixel values of the raw image. In other words, the dynamic range of the raw image has no effect on the threshold. As a result, a minimum brightness of the pixels of the output image is ensured in an advantageous manner.

In einer Ausführungsform der Erfindung werden durch die Spreizungsfunktion als Eingangspixelwert jeweils ein Helligkeitswert und/oder ein Farbwert des Bildpunkts des Rohbildes auf einen Ausgangspixelwert des korrespondierenden Bildpunkts des Ausgangsbildes abgebildet. Das Anwenden der Spreizungsfunktion auf Helligkeitswerte, das heißt die Luminanz des Bildpunktes, weist den Vorteil auf, dass Farbverzerrungen auch bei gekrümmter Spreizungsfunktion vermieden werden können. Die Verwendung einer Spreizungsfunktion für Farbwerte weist den Vorteil auf, dass die Pixelwerte der Bildpunkte des Rohbildes, die die Farbwerte Rot, Grün, Blau (RGB) angeben, nicht aufwendig umgerechnet werden müssen. In one embodiment of the invention, a brightness value and / or a color value of the pixel of the raw image are respectively mapped to an output pixel value of the corresponding pixel of the output image by the spreading function as input pixel value. Applying the spreading function to brightness values, that is to say the luminance of the pixel, has the advantage that color distortions can be avoided even in the case of a curved spreading function. The use of a spreading function for color values has the advantage that the pixel values of the pixels of the raw image, which indicate the color values red, green, blue (RGB), do not have to be complicated to convert.

In einer Ausführungsform der Erfindung wird durch den Grenzwert ein Mindestwert für die Ausgangspixelwerte festgelegt. Mit anderen Worten wird eine Mindesthelligkeit für alle Bildpunkte des Ausgangsbildes eingestellt. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass bei einer Umgebungshelligkeit mit einem Helligkeitswert, der kleiner als eine Mindesthelligkeit ist, alle Bildpunkte des Ausgangsbilds zumindest den Mindestwert aufweisen. In one embodiment of the invention, the threshold defines a minimum value for the output pixel values. In other words, a minimum brightness is set for all pixels of the output image. This results in the advantage that at an ambient brightness with a brightness value that is smaller than a minimum brightness, all pixels of the output image have at least the minimum value.

Der Mindestwert wird dabei bevorzugt umso größer eingestellt, je dunkler die Umgebung ist. Mit anderen Worten gibt es einen ersten Helligkeitswert der Helligkeit der Umgebung, der kleiner ist als ein zweiter Helligkeitswert der Helligkeit der Umgebung. Zu dem ersten Helligkeitswert wird dann ein erster Mindestwert eingestellt, der größer ist als ein zweiter Mindestwert, der für den zweiten Helligkeitswert eingestellt wird. The minimum value is preferably set the larger, the darker the environment is. In other words, there is a first brightness value of the brightness of the environment which is smaller than a second brightness value of the brightness of the environment. A first minimum value, which is greater than a second minimum value, which is set for the second brightness value, is then set for the first brightness value.

Der Grenzwert kann kontinuierlich in Abhängigkeit von dem zumindest einen Parameterwert eingestellt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Grenzwert aber stufenweise umgeschaltet. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die Histogramm-Spreizung zwischen den Umschaltstufen ihr Abbildungsverhalten nicht verändert. Dies begünstigt das Konvergenzverhalten von nachgeschalteten Bildverarbeitungsalgorithmen. The limit value can be adjusted continuously as a function of the at least one parameter value. In a preferred embodiment, however, the limit is switched in stages. This has the advantage that the histogram spread between the switching levels does not change their imaging behavior. This favors the convergence behavior of downstream image processing algorithms.

In einer Ausführungsform liegt eine erste Umschaltstufe in einem Bereich von 0,3 lux bis 0,8 lux der Helligkeit der Umgebung. Eine zweite Umschaltstufe liegt bevorzugt in einem Bereich von 1,5 lux bis 2,5 lux der Helligkeit der Umgebung. Eine dritte Umschaltstufe kann in einem Bereich von 8 lux bis 12 lux liegen. Bei der dritten oder einer weiteren Umschaltstufe wird bevorzugt der Grenzwert auf einen Minimalwert oder einen Maximalwert eingestellt, je nachdem, ob es sich bei dem Grenzwert um eine Mindesthelligkeit oder eine Maximalhelligkeit handelt. Der Minimalwert ist bevorzugt 0, das heißt die Histogramm-Spreizung wird mit der letzten Umschaltstufe bei höheren Helligkeitswerten derart durchgeführt, dass das Histogramm der Pixelwerte des Ausgangsbildes den maximalen Dynamikumfang aufweist. In one embodiment, a first switching level is in a range of 0.3 lux to 0.8 lux of the brightness of the environment. A second switching level is preferably in a range of 1.5 lux to 2.5 lux of the brightness of the environment. A third switching stage may be in a range of 8 lux to 12 lux. In the third or another switching stage, the limit value is preferably set to a minimum value or a maximum value, depending on whether the limit value is a minimum brightness or a maximum brightness. The minimum value is preferably 0, that is, the histogram spread is performed with the last switching level at higher brightness values such that the histogram of the pixel values of the output image has the maximum dynamic range.

In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst der zumindest eine Parameterwert, der die Helligkeit signalisiert, einen Sensorwert eines Helligkeitssensors. Mit anderen Worten wird die Helligkeit der Umgebung direkt mittels des Helligkeitssensors gemessen. Der Erfassungsbereich des Helligkeitssensors ist hierzu in die Umgebung gerichtet. Durch diese Ausführungsform ergibt sich der Vorteil, dass mit dem Sensorwert direkt eine Information über die Helligkeit in der Umgebung vorliegt. In one embodiment of the invention, the at least one parameter value that signals the brightness comprises a sensor value of a brightness sensor. In other words, the brightness of the environment is measured directly by means of the brightness sensor. The detection range of the brightness sensor is directed to the environment. This embodiment provides the advantage that the sensor value directly provides information about the brightness in the environment.

In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst der zumindest eine Parameterwert eine beim Erzeugen des Rohbildes eingestellte Belichtungsdauer. Eine andere Bezeichnung für Belichtungsdauer ist auch Verschlusszeit oder Shutter-Speed. Eine Einheit für Belichtungsdauer ist beispielsweise 1/100 sec. oder 1/80 sec. In one embodiment of the invention, the at least one parameter value comprises an exposure duration set when the raw image is generated. Another term for shutter speed is shutter speed or shutter speed. A unit for exposure time is for example 1/100 sec. Or 1/80 sec.

In einer Ausführungsform umfasst der zumindest eine Parameterwert eine beim Erzeugen des Rohbildes eingestellte Bildsensorverstärkung. Eine andere Bezeichnung für Bildsensor-Verstärkung ist auch Gain oder ISO-Wert. Beispiele für ISO-Werte sind 100 ISO, 200 ISO, 3.400 ISO. In one embodiment, the at least one parameter value comprises an image sensor gain set when generating the raw image. Another name for image sensor gain is Gain or ISO. Examples of ISO values are 100 ISO, 200 ISO, 3,400 ISO.

In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst der zumindest eine Parameterwert einen beim Erzeugen des Rohbildes eingestellten Blendenwert. Eine andere Bezeichnung für Blendenwert ist auch Aperturwert. Beispiele für Blendenwerte sind F5 und F11. In one embodiment of the invention, the at least one parameter value comprises an aperture value set when generating the raw image. Another term for aperture value is also aperture value. Examples of aperture values are F5 and F11.

Die drei genannten Parameterwerte der Aufnahmeparameter Belichtungsdauer, Verstärkung und Blendenwert weisen den Vorteil auf, dass sie bereits beim Erzeugen des Rohbildes beispielsweise von einer Belichtungssteuerung ermittelt werden. Bei einer solchen Belichtungssteuerung kann es sich um die in einer herkömmlichen Kameravorrichtung vorhandene Einrichtung handeln, die für eine automatische Belichtungseinstellung sorgt. Daher sind die drei genannten Parameterwerte in der Regel bei gängigen Kameratypen bereits vorhanden und müssen nicht separat zum Einstellen des Grenzwertes ermittelt werden. The three parameter values of the exposure duration, gain and aperture value recording parameters have the advantage that they are already determined when the raw image is generated, for example by an exposure control. Such an exposure control may be the device provided in a conventional camera device which provides for automatic exposure adjustment. Therefore, the three parameter values mentioned are usually already available for common camera types and need not be determined separately for setting the limit value.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn eine Temperatur des Bildsensors erfasst wird und in Abhängigkeit von der erfassten Temperatur der Grenzwert eingestellt wird. Hierdurch kann ein Sensorrauschen des Bildsensors im Ausgangsbild kaschiert oder verringert werden. A further advantage results when a temperature of the image sensor is detected and the limit value is set as a function of the detected temperature. As a result, sensor noise of the image sensor in the output image can be masked or reduced.

Zu der Erfindung gehört auch ein Kraftfahrzeug. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist zumindest eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kameravorrichtung auf. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug kann beispielsweise als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen oder Personenbus ausgestaltet sein. Die Kameravorrichtung kann beispielsweise als Einparkhilfe oder als Nachtsichthilfe ausgestaltet sein oder auch im Kraftfahrzeuginnenraum zur Beobachtung von Fahrgästen auf einem Rücksitz des Kraftfahrzeugs bereitgestellt sein. The invention also includes a motor vehicle. The motor vehicle according to the invention has at least one embodiment of the camera device according to the invention. The motor vehicle according to the invention can be designed, for example, as a passenger car or truck or passenger bus. The camera device can be designed, for example, as a parking aid or as a night vision aid or can also be provided in the motor vehicle interior for the observation of passengers in a rear seat of the motor vehicle.

Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Dabei zeigen: In the following an embodiment of the invention is described. Showing:

1 ein Diagramm zur Veranschaulichung einer Histogramm-Spreizung gemäß dem Stand der Technik, 1 4 is a diagram for illustrating a histogram spread according to the prior art,

2 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, 2 a schematic representation of an embodiment of the motor vehicle according to the invention,

3 ein Diagramm zur Veranschaulichung einer Histogramm-Spreizung gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren, 3 3 is a diagram for illustrating a histogram spread according to the method according to the invention;

4 ein Diagramm zur Veranschaulichung des Verfahrens, wobei ein anderer Grenzwert als in 3 eingestellt ist, 4 a diagram illustrating the method, wherein a limit other than in 3 is set,

5 ein Diagramm mit einem beispielhaften Histogramm für ein Rohbild. 5 a diagram with an exemplary histogram for a raw image.

Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen aber die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar. The exemplary embodiment explained below is a preferred embodiment of the invention. In the exemplary embodiment, however, the described components of the embodiment each represent individual features of the invention, which are to be considered independently of each other, which also develop the invention independently of one another and thus also individually or in a different combination than the one shown as part of the invention. Furthermore, the described Embodiment also supplemented by further of the already described features of the invention.

In 1 ist eine Histogramm-Spreizung veranschaulicht, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist. Dargestellt ist ein Eingangshistogramm Hi, das heißt ein Histogramm, das aus Pixelwerten von Bildpunkten eines Rohbildes eines Kamerasensors gebildet sein kann. In dem gezeigten Beispiel und auch in den weiteren Beispielen ist davon ausgegangen, dass jeder Bildpunkt einen Pixelwert aufweisen kann, der in einem Bereich von 0 bis 255 liegen kann, das heißt einen 8-Bit-Pixelwert. Es kann sich bei dem Pixelwert beispielsweise um einen Luminanzwert Li oder Hue-Wert des Bildpunktes handeln. Der kleinste Helligkeitswert ist mit Lmin bezeichnet. Der größte Helligkeitswert ist mit Lmax bezeichnet. Durch die Helligkeitswerte Lmin und Lmax ist der Dynamikumfang Di des Rohbildes definiert. In 1 a histogram spread is illustrated as known in the art. Shown is an input histogram Hi, that is, a histogram, which may be formed from pixel values of pixels of a raw image of a camera sensor. In the example shown, and also in the other examples, it has been assumed that each pixel may have a pixel value that may range from 0 to 255, that is, an 8-bit pixel value. For example, the pixel value may be a luminance value Li or hue value of the pixel. The smallest brightness value is denoted Lmin. The largest brightness value is denoted Lmax. The brightness values Lmin and Lmax define the dynamic range Di of the raw image.

Das Eingangshistogramm Hi kann in der in 5 veranschaulichten Weise gebildet sein. In 5 ist dargestellt, wie für die Eingangsluminanzwerte Li des Rohbildes für jeden möglichen Luminanzwert zwischen 0 und 255 eine Anzahl C (Count) derjenigen Bildpunkte ermittelt wird, die den entsprechenden Luminanzwert Li aufweisen. Hierdurch ergibt sich das Eingangshistogramm Hi. The input histogram Hi can be found in the in 5 be formed illustrated manner. In 5 It is shown how, for the possible luminance value between 0 and 255, a number C (count) of those pixels having the corresponding luminance value Li is determined for the input luminance values Li of the raw image. This results in the input histogram Hi.

In 1 ist veranschaulicht, wie durch eine Spreizungsfunktion 1 Eingangsluminanzwerte Li auf Ausgangsluminanzwerte Lo abgebildet werden können, um aus dem Rohbild durch pixelweises oder bildpunktweises Transformieren des jeweiligen Pixelwerts jedes Bildpunkts des Rohbildes einen Pixelwert für einen entsprechenden Bildpunkt des Ausgangsbildes zu erzeugen. Hierdurch entsteht das Ausgangsbild. Dieses Ausgangsbild weist in Abhängigkeit von der Spreizungsfunktion 1 ein Ausgangshistogramm Ho auf. In 1 is illustrated as by a spreading function 1 Input luminance values Li can be mapped to output luminance values Lo to produce a pixel value for a corresponding pixel of the output image from the raw image by pixel-wise or pixel-by-pixel transforming the respective pixel value of each pixel of the raw image. This creates the output image. This output image is dependent on the spreading function 1 an output histogram Ho on.

Gemäß dem Stand der Technik wird die Spreizungsfunktion 1 derart gewählt, dass der kleinste Helligkeitswert Lmin des Rohbildes auf den minimalen Luminanzwert 0 abgebildet wird. Der größte Helligkeitswert Lmax des Rohbildes wird auf den maximal möglichen Luminanzwert, hier 255, abgebildet. Zur besseren Orientierung ist auch die Identitätsfunktion 2 in dem Diagramm eingetragen. Durch die Spreizungsfunktion 1 weist das Ausgangshistogramm Ho Luminanzwerte auf, die den vollen Dynamikumfang Dmax aufweisen. Mit anderen Worten umfasst der maximale Dynamikumfang Dmax den Wert 0 und den Wert 255. According to the prior art, the spreading function 1 chosen such that the smallest brightness value Lmin of the raw image is mapped to the minimum luminance value 0. The largest brightness value Lmax of the raw image is mapped to the maximum possible luminance value, here 255. For better orientation is also the identity function 2 entered in the diagram. By the spreading function 1 The output histogram Ho has luminance values having the full dynamic range Dmax. In other words, the maximum dynamic range Dmax includes the value 0 and the value 255.

In 2 ist ein Kraftfahrzeug 3 dargestellt, bei dem es sich beispielsweise um einen Personenkraftwagen handeln kann. Das Kraftfahrzeug 3 kann eine Kameravorrichtung 4 aufweisen, die einen Kamerasensor 5 und eine Bildverarbeitungseinrichtung 6 umfassen kann. Ein Erfassungsbereich 7 des Kamerasensors 5 kann beispielsweise in eine Umgebung 8 des Kraftfahrzeug 3 ausgerichtet sein, beispielsweise in einen Frontbereich des Kraftfahrzeugs 3 (wie dargestellt) oder (nicht dargestellt) in einen Heckbereich des Kraftfahrzeugs 3 oder in einen Fahrzeuginnenraum des Kraftfahrzeugs 3. Der Bildsensor 5 kann in an sich bekannter Weise dazu ausgelegt sein, eine Bildsequenz aus einzelnen Rohbildern R zu erzeugen. Zum Erzeugen des Rohbilds R, also einer Aufnahme der Umgebung 8, kann die Belichtungsdauer S (Shutter Speed), eine Blendenöffnung A (Aperture) und/oder eine Bildsensor-Verstärkung oder Gain G eingestellt werden, die dann Aufnahmeparameter für das Rohbild R darstellen. In dem gezeigten Beispiel sind in dem Rohbild R von der Umgebung 8 eine vor dem Kraftfahrzeug 3 liegende Straße 9, ein Haus 10 und ein Baum 11 abgebildet. In dem gezeigten Beispiel sei angenommen, dass das Rohbild R verhältnismäßig dunkel ist. Mit anderen Worten kann eine Helligkeit in der Umgebung 8 verhältnismäßig gering sein, wie es beispielsweise bei einer Nachtfahrt oder bei einer Fahrt in einem Tunnel vorkommen kann. Hieraus ergibt sich ein Eingangshistogramm Hi für das Rohbild R, wie es beispielhaft ebenfalls in 2 dargestellt ist. Die Luminanzwerte Li erreichen nicht den maximal möglichen Luminanzwert, der hier mit 255 angenommen werden kann. In 2 is a motor vehicle 3 represented, which may be, for example, a passenger car. The car 3 can be a camera device 4 have a camera sensor 5 and an image processing device 6 may include. A detection area 7 of the camera sensor 5 For example, in an environment 8th of the motor vehicle 3 be aligned, for example, in a front area of the motor vehicle 3 (as shown) or (not shown) in a rear area of the motor vehicle 3 or in a vehicle interior of the motor vehicle 3 , The image sensor 5 can be designed, in a manner known per se, to generate an image sequence from individual raw images R. For generating the raw image R, so a recording of the environment 8th , the exposure duration S (shutter speed), an aperture A (aperture) and / or an image sensor gain or gain G can be set, which then represent acquisition parameters for the raw image R. In the example shown, in the raw image, R is from the environment 8th one in front of the motor vehicle 3 lying street 9 , a house 10 and a tree 11 displayed. In the example shown it is assumed that the raw image R is relatively dark. In other words, a brightness in the environment 8th be relatively low, as may occur, for example, in a night drive or when driving in a tunnel. This results in an input histogram Hi for the raw image R, as is also exemplified in 2 is shown. The luminance values Li do not reach the maximum possible luminance value, which can be assumed here to be 255.

Durch die Bildverarbeitungseinrichtung 6 kann eine Histogramm-Spreizung 12 bereitgestellt sein. Die Histogramm-Spreizung 12 kann beispielsweise durch ein Programmmodul eines Prozessors der Bildverarbeitungseinrichtung 6 realisiert sein. Bei dem Prozessor 6 kann es sich beispielsweise um einen digitalen Signalverarbeitungsprozessor (DSP) handeln. Die Histogramm-Spreizung kann eine parametrierbare Spreizungsfunktion 13 umfassen, die als einen Parameter einen Grenzwert L (Limit) aufweisen kann. Mittels der Spreizungsfunktion 13 kann in einer Weise, wie sie bereits im Zusammenhang mit der Spreizungsfunktion 1 in 1 beschrieben worden ist, aus dem Rohbild R ein Ausgangsbild I erzeugt werden. Das Ausgangsbild I kann hierbei eine Gesamthelligkeit aufweisen, die größer als die Gesamthelligkeit des Rohbilds R ist. Ein Ausgangshistogramm Ho ist beispielhaft ebenfalls in 2 für die Ausgangs-Luminanzwerte Lo des Ausgangsbilds I dargestellt. Der Grenzwert L der Spreizungsfunktion 13 bildet hierbei einen Minimalwert für die Histogrammwerte des Ausgangshistogramms Ho. By the image processing device 6 can be a histogram spread 12 be provided. The histogram spread 12 For example, by a program module of a processor of the image processing device 6 be realized. At the processor 6 it may, for example, be a digital signal processing processor (DSP). The histogram spreading can be a parameterizable spreading function 13 include, which may have as a parameter a limit L (limit). By means of the spreading function 13 can work in a way that is already related to the spreading function 1 in 1 has been described, from the raw image R, an output image I are generated. In this case, the output image I can have a total brightness which is greater than the total brightness of the raw image R. An output histogram Ho is also exemplary in FIG 2 for the output luminance values Lo of the output image I shown. The limit value L of the spreading function 13 forms a minimum value for the histogram values of the output histogram Ho.

Bei dem Kraftfahrzeug 3 kann vorgesehen sein, dass das Ausgangsbild I an eine weitere Fahrzeugkomponente 14 übertragen wird. Bei der Fahrzeugkomponente 14 kann es sich beispielsweise um eine Anzeigeeinrichtung, wie beispielsweise einen Bildschirm, handeln. Ein Fahrer des Kraftfahrzeugs 3 kann dann an der Anzeigeeinrichtung das Ausgangsbild I betrachten und hierdurch die Umgebung 8 sehen. Bei der Fahrzeugkomponente 14 kann es sich aber beispielsweise auch um Fahrerassistenzsystem handeln, welches einen Fahrer beim Führen des Kraftfahrzeugs 3 unterstützen kann. Beispielsweise kann die Fahrzeugkomponente 14 dann eine Bilderkennungseinrichtung umfassen, durch welche in dem Ausgangsbild I die Straße 8 und/oder das Haus 10 und/oder der Baum 11 erkannt, d.h. allgemein Objekte, werden können. In the motor vehicle 3 can be provided that the output image I to another vehicle component 14 is transmitted. In the vehicle component 14 it may, for example, be a display device, such as a screen. A driver of the motor vehicle 3 can then look at the display device, the output image I and thereby the environment 8th see. In the vehicle component 14 but it may also be, for example, driver assistance system, which is a driver while driving the motor vehicle 3 can support. For example, the vehicle component 14 then comprise an image recognition device, through which in the output image I the road 8th and / or the house 10 and / or the tree 11 recognized, that is general objects can be.

In 3 und 4 ist die Funktionsweise der Histogramm-Spreizung 12 für zwei Aufnahmesituationen erläutert. In 3 and 4 is the operation of histogram spreading 12 explained for two shooting situations.

Hierzu ist in 3 und 4 jeweils in derselben Weise wie bereits im Zusammenhang mit 1 erläutert ein Eingangshistogramm Hi des Rohbildes R gezeigt und ein Ausgangshistogramm Ho des Ausgangsbilds I nach der Histogramm-Spreizung 12. Die Histogramm-Spreizung 12 wird mittels der Spreizungsfunktion 13 durchgeführt, die als einen Kurvenparameter den Grenzwert L aufweisen kann. In dem gezeigten Beispiel ist der Grenzwert L der Minimalwert für die Ausgangs-Luminanzwerte Lo der Bildpunkte des Ausgangsbilds I. Mit anderen Worten kann durch den Grenzwert L eine Ordinateneinstellung oder Ordinatenverschiebung 15 einer Untergrenze U der Spreizungsfunktion 13 festgelegt werden. Bei der Spreizungsfunktion 13 können eine Abszissenposition 16 der Untergrenze U und eine Abszissenposition 17 einer Obergrenze O der Spreizungsfunktion 13 derart eingestellt werden, dass die Untergrenze U als Abszissenwert den Minimalwert Lmin des Eingangshistogramms Hi und der Abszissenwert 17 der Obergrenze O dem Maximalwert Lmax des Eingangshistogramms Hi entspricht. This is in 3 and 4 each in the same way as already related to 1 illustrates an input histogram Hi of the raw image R and an output histogram Ho of the output image I after the histogram spread 12 , The histogram spread 12 is done by means of the spreading function 13 performed, which may have the limit L as a curve parameter. In the example shown, the threshold L is the minimum value for the output luminance values Lo of the pixels of the output image I. In other words, the limit value L may be an ordinate or ordinate shift 15 a lower limit U of the spreading function 13 be determined. In the spreading function 13 can be an abscissa position 16 the lower limit U and an abscissa position 17 an upper limit O of the spreading function 13 be set such that the lower limit U as the abscissa value, the minimum value Lmin of the input histogram Hi and the abscissa value 17 the upper limit O corresponds to the maximum value Lmax of the input histogram Hi.

Bei dem Kraftfahrzeug 3 kann der Grenzwert L in Abhängigkeit von einer Helligkeit der Umgebung 8 oder in Abhängigkeit von einem mit der Helligkeit korrelierten Parameterwert, beispielsweise der Belichtungsdauer S und/oder dem Gain G eingestellt werden. Hierzu können die Belichtungsdauer S und der Gain G beispielsweise von dem Bildsensor 5 an die Bildverarbeitungseinrichtung 6 übertragen werden, wie dies in 2 dargestellt ist. In dem gezeigten Beispiel haben sich für einen Umgebungshelligkeitswert B1 Werte für die Verschlussdauer S und/oder den Gain G ergeben, durch welche durch die Bildverarbeitungseinrichtung 6 der Grenzwert L auf einen Wert L1 eingestellt wurde. Entsprechend ergibt sich ein Ausgangshistogramm Ho, das sich von der unteren Grenze L1 bis zum Maximalwert, hier 255, erstreckt und hierdurch einen Dynamikumfang Do aufweist, der kleiner als der maximale Dynamikumfang Dmax ist. In the motor vehicle 3 The limit L may vary depending on a brightness of the environment 8th or in dependence on a parameter value correlated with the brightness, for example the exposure duration S and / or the gain G. For this purpose, the exposure duration S and the gain G, for example, from the image sensor 5 to the image processing device 6 be transferred, as in 2 is shown. In the example shown, values for the shutter duration S and / or the gain G have resulted for an ambient brightness value B1, by means of which the image processing device 6 the limit value L has been set to a value L1. Accordingly, an output histogram Ho results, which extends from the lower limit L1 to the maximum value, here 255, and thereby has a dynamic range Do, which is smaller than the maximum dynamic range Dmax.

In 4 ist eine Aufnahmesituation gezeigt, bei welcher ein Helligkeitswert B2 der Aufnahmesituation kleiner als der Helligkeitswert B1 der in 3 veranschaulichten Aufnahmesituation ist. Mit anderen Worten handelt es sich um eine Aufnahme des Rohbildes R bei geringerer Helligkeit. Durch die Bildverarbeitungseinrichtung 6 wurde in dem Beispiel entsprechend der Grenzwert beispielsweise durch einen Umschaltvorgang 18 von dem Wert L1 auf den Wert L2 umgeschaltet, der größer als der Wert L1 ist. Hierdurch verringert sich der Dynamikumfang Do des Ausgangshistogramms Ho. In 4 a recording situation is shown in which a brightness value B2 of the recording situation is smaller than the brightness value B1 of the in 3 illustrated shooting situation is. In other words, it is a recording of the raw image R at lower brightness. By the image processing device 6 In the example, for example, the threshold value was changed by, for example, a switching operation 18 from the value L1 switched to the value L2, which is greater than the value L1. This reduces the dynamic range Do of the output histogram Ho.

So werden Grenzen auf die Histogrammspreizung angewendet, die auf die Lichtstärken der Umgebung, die der Bildwandler sieht, eingestellt wird. Die Lichtstärken der Szene können durch Überwachen der Belichtungs- und Verstärkungsregelungen des Bildes bestimmt werden, auf der Basis dieser Messwerte können wir Histogrammspreizungsgrenzen des Bildes einstellen, um ein helleres Bild bei sehr wenig Licht und einen weniger hellen und höheren Kontrast bei geringfügig höheren Lichtstärken zu geben. Thus, boundaries are applied to the histogram spread adjusted to the intensities of the light that the imager sees. The intensities of the scene can be determined by monitoring the exposure and gain controls of the image, on the basis of these measurements we can set histogram spread limits of the image to give a brighter image with very little light and a less bright and higher contrast at slightly higher light levels ,

Die Histogrammspreizung erhöht den Kontrast des Bildes. Die Histogrammspreizung kann am System entweder aktiviert oder deaktiviert werden. Die Aktivierung wendet eine Histogrammspreizung auf das Bild über die maximale bis minimale Graustufe an. Grenzen können für den Maßstab des Histogramms angewendet werden. Die Bildverarbeitungseinrichtung wendet zusätzlich Grenzen auf das Histogramm an, die dynamisch auf der Basis der Belichtungsverstärkung des Bildwandlers aktualisiert werden können (mit anderen Worten auf der Basis der Lichtstärke der Szene, die der Bildwandler sieht). Durch Begrenzen des unteren Niveaus des Histogramms können wir das Bild bei sehr niedrigen Lichtstärken heller machen (Verringern des Kontrasts). Der Nebeneffekt dessen ist, dass die Lichtstärke die Bilder bei einer Lichtstärke von 10 Lux erhöht. The histogram spread increases the contrast of the picture. The histogram spread can either be activated or deactivated on the system. Activation applies a histogram spread to the image over the maximum to minimum gray level. Borders can be applied to the scale of the histogram. The image processing device additionally applies limits to the histogram that can be dynamically updated based on the exposure gain of the imager (in other words, based on the luminous intensity of the scene the imager sees). By limiting the lower level of the histogram, we can make the image brighter at very low light levels (reducing the contrast). The side effect of this is that the light intensity increases the images at a light intensity of 10 lux.

Diese Erfindung schafft eine Grenze auf dem unteren Niveau des Histogramms bei sehr wenig Licht (Erhellung des Bildes), aber aktualisiert dynamisch die Grenze, wenn die Szene heller wird, wobei daher der Kontrast der Szene aufrechterhalten wird. This invention creates a border on the lower level of the histogram with very little light (illumination of the image) but dynamically updates the boundary as the scene gets brighter, thus maintaining the contrast of the scene.

Der anzustrebende Effekt der Erfindung ist es, einen Grenzwert L2 bei sehr niedrigen Beluchtungswerten zu haben (ca. 0,5 Lux) und durch Lesen der Belichtungs- und Verstärkungsregelungen des Bildwandlers, dynamisch das Histogramm auf die Grenze L1 bei einer Lichtstärke von 2 Lux zu aktualisieren. Sobald die Belichtungsverstärkung des Bildes ein Wert ist, der einer Lichtstärke ~ 10 Lux oder darüber entspricht (wenn die Erhellung des Bildes beispielsweise nicht mehr erforderlich ist), dann Umschalten auf eine unbegrenzte Histogrammspreizung des Bildes (maximal mögliches Erhöhen des Kontrasts). The desired effect of the invention is to have a threshold L2 at very low levels of illumination (about 0.5 lux) and, by reading the image intensifier's gain and gain controls, dynamically add the histogram to the limit L1 at a luminous intensity of 2 lux To update. When the exposure gain of the image is a value equal to or greater than 10 lux (when the image is no longer needed, for example), then switch to an unlimited histogram spread of the image (maximizing contrast as much as possible).

Beispielverwendungsfälle des gewünschten Ziels: Example use cases of the desired target:

Bei einer sehr niedrigen Lichtstärke (0,5 Lux) (Belichtungs- und Verstärkungswerte wären hoch) würden wir ein Histogramm A mit Grenzwert L2 wollen. Bei 0,5 Lux, die unbegrenzte Histogrammspreizung weist einen hohen Kontrast auf, aber das Bild ist nicht sehr hell. Wir würden das Histogramm A mit Grenzwert L1 anwenden wollen. Dies wendet eine Grenze darauf an, wie dunkel Pixel sein können, was die dunkleren Luminanzwerte auf einen helleren Luminanzwert setzt. Der gewünschte Effekt dieser Erfindung besteht darin, ein Histogramm der L2 bei sehr niedrigen Lichtstärken zu haben (erhellt das Bild). Wir können aber nur bis zu einem bestimmten Umfang erhellen, ohne den Kontrast zu sehr zu verringern). At a very low light level (0.5 lux) (exposure and gain values would be high) we would want a histogram A with threshold L2. At 0.5 lux, the unlimited histogram spread has a high contrast, but the image is not very bright. We would like to use the histogram A with threshold L1. This places a limit on how dark pixels can be, setting the darker luminance values to a brighter luminance value. The desired effect of this invention is to have a histogram of the L2 at very low intensities (brightens the image). However, we can only brighten to a certain extent without reducing the contrast too much).

Bei einer höheren Lichtstärke (2 Lux) (Belichtungs- und Verstärkungswerte wären geringer als bei 0,5 Lux) würden wir das Histogramm B anwenden wollen (Grenzwert L1): Bei 2 Lux schafft die unbegrenzte Histogrammspreizung ein Bild mit hohem Kontrast, das jedoch noch etwas dunkel ist. Wir würden das Histogramm B mit der Grenze 1 anwenden wollen, das das Bild geringfügig verbessert, während ein hohes Kontrastniveau aufrechterhalten wird. At a higher light level (2 lux) (exposure and gain values would be less than 0.5 lux) we would want to use histogram B (limit L1): At 2 lux, the unlimited histogram spread creates a high contrast image but still something is dark. We would like to apply the histogram B with the limit 1, which slightly improves the image while maintaining a high contrast level.

Um Histogrammgrenzen dynamisch zu aktualisieren, verwenden wir die Verstärkungs- und Belichtungswerte des Bildes:
Bildwandlerbelichtung = e
Bildwandlerverstärkung = g
Belichtung/Verstärkung-Schwellenwert der Grenze 1 = E1 oder G1
Belichtung/Verstärkung-Schwellenwert der Grenze 2 = E2 oder E2
Unbegrenzt = E3 oder G3
Histogrammspreizungsgrenze = L Beispiellogik:

To dynamically update histogram boundaries, we use the image's gain and exposure values:
Imager exposure = e
Image intensifier = g
Exposure / gain threshold of limit 1 = E1 or G1
Exposure / gain threshold of limit 2 = E2 or E2
Unlimited = E3 or G3
Histogram spreading limit = L Example logic:

Außerdem kann die Erfindung die Grenze in Reaktion auf die Bildwandlertemperatur, um den Einfluss von Rauschen zu mildern, bei der Grenzberechnung einstellen. In addition, the invention can set the limit in the boundary calculation in response to the image converter temperature to alleviate the influence of noise.

Insgesamt zeigt das Beispiel, wie durch die Erfindung eine Histogramm-Spreizung mit dynamischer Begrenzung bereitgestellt werden kann, um die Begrenzung von der Bildsensor-Belichtungsdauer und/oder der Bildsensor-Verstärkung abhängig einzustellen. Overall, the example shows how the invention can provide a histogram spread with dynamic boundary to adjust the limit depending on the image sensor exposure time and / or the image sensor gain.

Claims

Method for operating a camera device ( 4 ) for a motor vehicle ( 3 ), comprising the steps of: - providing a raw image (R) from an environment ( 8th ) the camera device ( 4 ) by an image sensor ( 5 ) the camera device ( 4 ); Generating an output image (I) from the raw image (R) by an image processing device ( 6 ), which by means of a spreading function ( 13 ) of a histogram spread ( 12 ) determines in each case an output pixel value (Lo) of a corresponding pixel of the output image (I) from a respective input pixel value (Li) of each pixel of the raw image (R), characterized in that at least one of a brightness (B1, B2) of the environment ( 8th ) dependent parameter value (S, G) of the camera device ( 4 ) and in dependence on the at least one detected parameter value (S, G) in the spreading function ( 13 ) a limit value (L) for the output pixel values (Lo) is set.

Method according to Claim 1, characterized in that the limit value (L) of the spreading function ( 13 ) is set such that a histogram (Ho) of the pixel values (Lo) of the output image (I) has a dynamic range (Do) smaller than the maximum possible dynamic range (Dmax) of the pixel values (Lo).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the limit value (L) is set independently of a histogram (Hi) of the input pixel values (Li) of the raw image (R).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that by the spreading function ( 13 ) as input pixel value (Li) in each case a brightness value (Li) and / or a color value of the pixel of the raw image (R) to an output pixel value (Lo) of the corresponding pixel of the output image (I) is mapped.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that by the Limit (L) is set a minimum value for the output pixel values (Lo).

A method according to claim 5, characterized in that the minimum value is set the greater, the darker the environment ( 8th ).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the limit value (L) is switched over stepwise.

Method according to claim 7, characterized in that a first switching stage ( 18 ) in a range of 0.3 lux to 0.8 lux and a second switching level in a range of 1.5 lux to 2.5 lux and a third switching level in a range of 8 lux to 12 lux, wherein the third switching stage the limit value (L) is preferably set to a minimum value or a maximum value.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one parameter value comprises a sensor value of a brightness sensor and a detection range of the brightness sensor is directed into the environment.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one parameter value comprises a set during the generation of the raw image (R) exposure time (S).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one parameter value comprises an image sensor gain (G) set during generation of the raw image (R).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one parameter value comprises an aperture value (A) set when generating the raw image (R).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a temperature (T) of the image sensor ( 5 ) and the limit value (L) is set as a function of the detected temperature (T).

Camera device ( 4 ) for a motor vehicle ( 3 ), comprising: - an image sensor ( 5 ) for providing a raw image (R) from an environment ( 8th ) the camera device ( 4 ); An image processing device ( 6 ) for generating an output image (I) from the raw image (R) on the basis of a histogram spread ( 12 ), characterized in that the camera device ( 4 ) is adapted to perform a method according to any one of the preceding claims.

Motor vehicle ( 3 ) with at least one camera device ( 4 ) according to claim 14.